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開環霍爾電流傳感器在通信基站中的應用
關鍵字:開環霍爾電流傳感器,通信基站
本文介紹了基於開環霍爾原理,通過標準輸出的HDIE-C係列的開環電流傳感器用於通信基站電源管理、監測的方案,實現了對於某一特定區域內的所有通信基站工作狀態的監測,減少大麵積區域內工作人員巡檢的工作量。
1、引言
隨sui著zhe我wo國guo電dian信xin事shi業ye的de迅xun速su發fa展zhan,通tong信xin網wang絡luo規gui模mo的de不bu斷duan擴kuo大da,需xu要yao操cao作zuo與yu維wei護hu的de通tong信xin基ji站zhan種zhong類lei和he數shu量liang大da幅fu度du的de提ti高gao,對dui通tong信xin基ji站zhan電dian源yuan的de穩wen定ding性xing和he可ke靠kao性xing也ye就jiu提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu,為wei提ti高gao通tong信xin王wang的de整zheng體ti質zhi量liang、節約人力資源和能源損耗,我國提出了對通信電源設備及環境進行幾種監控管理的要求。
針對這一問題,HDIE-C係(xi)列(lie)電(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)通(tong)過(guo)對(dui)通(tong)信(xin)電(dian)源(yuan)集(ji)中(zhong)監(jian)測(ce),實(shi)現(xian)對(dui)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)基(ji)站(zhan)的(de)實(shi)時(shi)管(guan)理(li),管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)在(zai)遠(yuan)端(duan)集(ji)中(zhong)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)可(ke)以(yi)對(dui)各(ge)個(ge)通(tong)信(xin)基(ji)站(zhan)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)進(jin)行(xing)管(guan)理(li),第(di)一(yi)時(shi)間(jian)內(nei)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)對(dui)基(ji)站(zhan)進(jin)行(xing)係(xi)統(tong)維(wei)護(hu)。
2、開環霍爾傳感器的工作原理
自1879年美國物理學家Edwin Herbert Hall發現霍爾效應以來,霍爾技術被越來越多地應用於工業控製的各個領域。隨著元器件工藝技術的發展,由霍爾器件應用開發的霍爾電流、電壓傳感器在各行各業都取得了良好的應用。
1)、霍爾效應及霍爾器件
霍爾效應是霍爾技術應用的理論基礎,當通有小電流的半導體薄片置於磁場中時(如圖1),半導體內的載流子受洛倫茲力的作用發生偏轉,使半導體兩側產生電勢差,該電勢差即為霍爾電壓VH,VH與磁感應強度B及控製電流IC成正比,經過理論推算有式(1)關係。
VH=(RH/d)×B×IC(1)
式中:B為磁感應強度;
IC為控製電流;
RH為霍爾係數;
d為半導體厚度。
式(1)中,若保持控製電流IC不bu變bian,在zai一yi定ding條tiao件jian下xia,可ke通tong過guo測ce量liang霍huo爾er電dian壓ya推tui算suan出chu磁ci感gan應ying強qiang度du的de大da小xiao,由you此ci建jian立li了le磁ci場chang與yu電dian壓ya信xin號hao的de聯lian係xi。根gen據ju這zhe一yi關guan係xi式shi,人ren們men研yan製zhi出chu了le用yong於yu測ce量liang磁ci場chang的de半ban導dao體ti器qi件jian,即ji霍huo爾er器qi件jian。
霍爾效應原理
2)、開環霍爾電流傳感器的工作原理
當原邊電流Ipchuanguodaiyouqixidejucihuan,fangzaiqixizhongdehuoeryuanjianhuijiancedaoyudianliudaxiaochengbiliguanxidecitong,bingshuchuxiaodianyaxinhao,gaidianyaxinhaobeifangdaqifangda,jikeshuchuyuyuanbiandianliuxinhaoxiangweixiangyizhidedianyaboxing,gaiboxingnenggouzhenshidefanyingyuanbiandianliudedaxiaojibianhua。
開環霍爾電流傳感器的應用很廣泛,主要是有以下幾個重要特點:
1)、整個量程範圍都有極高的線性度.
2)、集成化程度高,優良的溫度特性和長期工作穩定性,使變送器免於定期校驗.
3)、準確度高.
4)、結構簡單牢固,抗震性好
5)、過載能力強.
6)、開口、閉口多種尺寸選擇
3、開環霍爾電流傳感器在通信基站中的應用方式
為更好的監測通信基站內的所有設備工作狀態,很多采取傳統的互感器監測交流、分流器監測直流的方式,隨著技術的更替、需求不斷的增加,對於基站整體的工作狀況做遠程監控,電流傳感器在這個條件下相應產生,傳統的分流器、互感器已經不能滿足現有的需求。
一般在設計時會采取兩種監測方式:
1)、對基站內的設備分別進行監測
基站內部設備一般包括換氣設備、通信電源、電池組、外網配電係統等,分別對每一個設備的總線輸出端電流進行監測,一般會標準信號DC 4-20mA作為輸出,電源可以用基站內部的直流電源為供電,DC 12V、DC 15-24V均jun可ke,所suo有you傳chuan感gan器qi的de輸shu出chu信xin號hao全quan部bu接jie入ru無wu線xian采cai集ji模mo塊kuai當dang中zhong,做zuo遠yuan端duan傳chuan輸shu,在zai區qu域yu內nei一yi特te定ding的de監jian控kong中zhong心xin做zuo整zheng體ti監jian控kong,同tong時shi區qu域yu內nei的de相xiang關guan巡xun檢jian人ren員yuan可ke以yi通tong過guo手shou機ji,直zhi接jie了le解jie每mei個ge基ji站zhan內nei設she備bei的de工gong作zuo狀zhuang態tai,如ru下xia:
對於單一設備監測
2)、對於整體總動力線進行監測
有很多客戶在設計改造時考慮監控成本,這是會采用監測總的外網配電係統,這樣,在成本上會有部分減少一般會標準信號DC 4-20mA作為輸出,電源可以用基站內部的直流電源為供電,DC 12V、DC 15-24V均jun可ke,所suo有you傳chuan感gan器qi的de輸shu出chu信xin號hao全quan部bu接jie入ru無wu線xian采cai集ji模mo塊kuai當dang中zhong,做zuo遠yuan端duan傳chuan輸shu,在zai區qu域yu內nei一yi特te定ding的de監jian控kong中zhong心xin做zuo整zheng體ti監jian控kong,同tong時shi區qu域yu內nei的de相xiang關guan巡xun檢jian人ren員yuan可ke以yi通tong過guo手shou機ji,直zhi接jie了le解jie每mei個ge基ji站zhan內nei設she備bei的de工gong作zuo狀zhuang態tai,如ru下xia:
對輸入輸出兩端監測
以上兩種方式目前後者居多,在設計新基站或者需要對現有基站進行改造的時候,選擇電流傳感器需要注意一下幾點:
1)、看kan現xian場chang的de設she備bei是shi否fou已yi經jing安an裝zhuang好hao,傳chuan感gan器qi有you開kai口kou的de和he閉bi口kou之zhi分fen,閉bi口kou精jing度du高gao,開kai口kou精jing度du差cha,在zai不bu能neng斷duan線xian的de線xian的de情qing況kuang下xia需xu要yao選xuan擇ze開kai口kou,而er且qie還hai需xu要yao考kao慮lv到dao以yi後hou對dui設she備bei維wei護hu的de時shi候hou更geng換huan傳chuan感gan器qi能neng否fou斷duan線xian;
2)、選擇傳感器的時候要注意使用的環境、是否有高溫、低溫、高潮濕的環境,需要對銷售人員說清環境狀況;
3)、對於監測蓄電池組的直流電流傳感器、電壓傳感器選擇時需要注意,是否需要監測反向電流電壓,因為蓄電池存在充放電問題;
4)、選擇接近於電纜或者銅牌尺寸的電流傳感器,測量時的效果會更好。
4、 結束語
伴隨著產品的不斷更新,對於區域內整體監控需求的增加,人員成本的降低,互感器等產品已經逐漸被傳感器所取代,在高溫、低溫、高潮濕等特殊環境下,傳感器發揮這至關重要的作用,更多詳細信息請谘詢 http://www.passiontek.com.cn. |